در این پژوهش نانوذرات دی اکسید تیتانیوم با دوپنت های مختلف Ag(1/0-5/0-1 درصد مولی ) و Nb (1/0-25/0-5/0 درصد مولی) با دوپ همزمان به روش سل ژل سنتز شد. از تیتانیوم بوتوکساید (TBT)، نیترات نقره و نایبیوم کلرات به ترتیب به عنوان تیتانیوم، نقره و نایبیوم استفاده شد. دمای کلسیناسیون با توجه به آنالیز TG-DTA در محدوه ی دمایی 50-700 درجه سانتیگراد بررسی شد. به منظور بررسی خواص ساختاری، نوری، عنصری و شیمیایی نمونه های سنتز شده از آنالیزهای DLS، TG-DTA، XRD، UV-vis، BET، FE-SEM، EDX، MAP، XPS، FTIR استفاده شد. نتایج حاصل از XRD مشاهده شد که افزودن دوپنت در ساختار دی اکسید تیتانیوم بر اندازه ذرات کریستالی تاثیر چشمگیری دارد، اندازه ذرات کریستالی و پارامترهای شبکه نمونه های سنتز شده با استفاده از معادله شرر محاسبه شد. اندازه کریستالی نمونه ی نانو ذرات تیتانیا خالص 6/3 نانومتر و برای نمونه در حضور دوپنت 5/3 نانومتر به دست آمد. دوپ نایبیوم در ساختار دی-اکسید تیتانیوم باعث پایدار کننده فاز آناتاز و مانع از استحاله ی فازی آناتاز به روتایل شده در حالی که دوپ نقره استحاله ی فازی آناتاز به روتایل را افزایش می دهد. قابل ذکر است، جهت بررسی خواص فتوکاتالیستی، با دوپ شدن Nb و Ag در ساختار نانوذرات تیتانیا لبه ی جذب نوری به سمت منطقه ی نور مرئی تغییر می دهد و هم چنین باعث افزایش جریان نوری در نانوذرات تیتانیا می شود. Nb عملکرد آن به عنوان مراکز نوترکیبی نمی تواند باشد بلکه به عنوان واسطه ی انتقال بار بین سطحی عمل می کند. از طرفی نقره سرعت ترکیب مجدد الکترون-حفره را افزایش می دهد. از طرفی نقره سرعت ترکیب مجدد الکترون-حفره را افزایش می دهد. نتایج نشان دادکه نمونه ی TNA3 با دوپ همزمان دو عنصر Nb و Ag با تجزیه شوندگی 5/95 درصد بیشترین فعالیت فتوکاتالیستی را داشته است. دوپ نقره و نایبیوم باعث ایجاد یک لایه انرژی موضعی در وسط انرژی شکاف نواری دی اکسید تیتانیوم و باعث کاهش انرژی شکاف نواری می شود، به طور خلاصه انرژی شکاف نواری نمونه خالص 39/3 الکترون ولت و برای نمونه در حضور دوپنت 6/2 الکترون می باشد. بررسی های آنالیز XPS وجود عناصر Nb و Ag در ساختار تیتانیوم را نشان می دهد.
